BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.3. Pengujian Menggunakan Voltage Regulator dan Trafo CT Sebagai
Pada pengujian ini menggunakan voltage regulator sebagai pengubah
variasi tegangan dan trafo CT sebagai penyearah tegangan DC sebagai sinyal
masukan ke Analog input pada PLC. Ada dua input yang terdapat dalam analog
input PLC. Satu input dengan alamat %IW0.0 di gunakan sebagai data acuan comparasi pada PLC dan satu lagi dengan alamat %IW0.1 di gunakan sebagai data
acuan tegangan yang di hasilkan oleh generator sebagai tegangan input pada PLC. Nilai tegangan masukkan antara 0…± 10 V. Pada sistem sistem kontrol beban ini
menggunakan tegangan analog input dengan nilai 10 Volt. Di bawah ini terdapat
tabel nilai-nilai hasil dari pengukuran tegangan masukan menggunakan Trafo CT
dan Voltage Regulator sebagai variasi tegangan.
Tabel 4.3 Sinyal Masukkan Pada PLC Dalam Satuan Tegangan
Tegangan AC Tegangan DC 190 V 7,36 V 200 V 7,75 V 210 V 8,22 V 220 V 8,55 V 230 V 8,98 V 240 V 9,40 V 250 V 9,86 V
Berdasarkan pada tabel diatas dapat di ketahui pada saat generator menghasilkan
tegangan 190 V maka tegangan keluaran dari trafo CT sebesar 7,36 V. pada
tegangan 200 V maka tegangan keluaran dari trafo CT sebesar 7,75 V. pada
tegangan 210 V maka tegangan keluaran dari trafo CT sebesar 8,22 V. pada
tegangan 220 V maka tegangan keluaran dari trafo CT sebesar 8,55 V. pada
tegangan 230 V maka tegangan keluaran dari trafo CT sebesar 8,98 V. pada
tegangan 240 V maka tegangan keluaran dari trafo CT sebesar 9,40 V. pada
tegangan 250 V maka tegangan keluaran dari trafo CT sebesar 9,86 V.
Gambar 4.2 Grafik Perubahan Tegangan Dari Voltage Regulator dan Trafo CT Berdasarkan grafik pada gambar 4.2 menunjukkan kenaikan tegangan DC
ketika tegangan AC di naikkan. Ketika tegangan AC nilainya 190 Volt pada
tegangan DC yang disearahkan oleh trafo CT nilai tegangannya 7,36 Volt.
Tegangan AC nilainya 200 Volt pada tegangan DC nilai tegangannya 7,75 Volt.
Tegangan AC nilainya 210 Volt pada tegangan DC nilai tegangannya 8,22 Volt.
Tegangan AC nilainya 220 Volt pada tegangan DC nilai tegangannya 8,55.
7.36 7.75 8.22 8.55 8.98 9.4 9.86 0 2 4 6 8 10 12 190 V 200 V 210 V 220 V 230 V 240 V 250 V
Grafik Perubahan Tegangan Input dan Output
Tegangan AC nilainya 230 Volt pada tegangan DC nilai tegangannya 8,98.
Tegangan AC nilainya 240 Volt pada tegangan DC nilainya 9,4 Volt. Tegangan AC
nilainya 250 Volt pada tegangan DC nilainya 9,86 Volt.
4.4. Pengujian Pembebanan Menggunakan Sistem Perbandingaan Pada PLTMH Bintang Asih
Pengujian pembebanan pada PLTMH Bintang Asih di lakukan untuk
mendapatkan jawaban apakah sistem pengontrollan beban dapat bekerja sesuai
dengan setpoint yang telah di tentukan. Pengujian dengan cara memberikan variasi
tegangan mulai dari 200 Volt, 220 Volt dan 240 Volt untuk mengetahui nilai arus
pada masing masing beban yang di gunakan. Pengujian pertama dengan
menggunakan tegangan paling rendah yang di hasilkan oleh generator dengan nilai
tegangan 200 Volt. Pengujian kedua dengan menggunakan tegangan normal yang
di hasilkan oleh generator dengan nilai tegangan 220 Volt. dan pengujian ketiga
dengan menggunakan tegangan paling tinggi dengan nilai tegangan 240 Volt.
Pengujian menggunakan variasi tegangan ini di lakukan untuk mengantisipasi
apabila generator mengalami penurunan dan kenaikkan pada tegangan di karenakan
berubah-ubahnya nilai beban yang di gunakan pada beban konsumen. Nilai yang di
lakukan untuk melakukan pengujian ini adalah untuk menetapkan nilai referensi
tegangan yang di hasilkan oleh generator. Tegangan 200 Volt adalah nilai referensi
tegangan yang paling rendah apabila iklim cuaca lagi kemarau. Tegangan 220 Volt
adalah nilai tegangan normal yang di hasilkan oleh generator. Tegangan 240 Volt
adalah nilai tegangan referensi paling tinggi apablia iklim cuaca di pembangkit
Tabel 4.4 Pengujian Dengan Sistem Perbandingan Jumlah
Lampu
Tegangan 200 Volt Tegangan 220 Volt Tegangan 240 Volt
COM Ampere COM Ampere COM Ampere
1 Comparasi 1-0 0,56A Comparasi 1 0,51A Comparasi 1-2 0,46A 2 Comparasi 5 1,12A Comparasi 6 1,02A Comparasi 6 0,93A 3 Comparasi 9 1,68A Comparasi 10 1,53A Comparasi 10 1,40A 4 Comparasi 13 2,24A Comparasi 14 2,04A Comparasi 15 1,87A 5 Comparasi 17 2,80A Comparasi 18 2,55A Comparasi 19 2,34A 6 Comparasi 21 3,37A Comparasi 22 3,06A Comparasi 23 2,81A 7 Comparasi 25 3,93A Comparasi 26 3,57A Comparasi 27 3,28A 8 Comparasi 29 4,49A Comparasi 30 4,08A Comparasi 32 3,75A 9 Comparasi 32 5,05A Comparasi 34 4,59A Comparasi 36 4,22A 10 Comparasi 36 5,61A Comparasi 38 5,10A Comparasi 40 4,69A 11 Comparasi 40 6,17A Comparasi 42 5,61A Comparasi 44 5,16A 12 Comparasi 44 6,74A Comparasi 46 6,12A Comparasi 48 5,63A 13 Comparasi 47 7,30A Comparasi 50 6,63A Comparasi 53 6,10A 14 Comparasi 51 7,86A Comparasi 54 7,14A Comparasi 57 6,57A 15 Comparasi 55 8,42A Comparasi 58 7,65A Comparasi 61 7,04A 16 Comparasi 59 8,98A Comparasi 62 8,16A Comparasi 65 7,51A 17 Comparasi 61 9,55A Comparasi 66 8,67A Comparasi 69 7,98A 18 Comparasi 67 10,11A Comparasi 70 9,18A Comparasi 74 8,45A 19 Comparasi 70 10,67A Comparasi 74 9,69A Comparasi 78 8,92A 20 Comparasi 74 11,23A Comparasi 78 10,20A Comparasi 82 9,38A 21 Comparasi 78 11,79A Comparasi 82 10,71A Comparasi 86 9,86A 22 Comparasi 81 12,35A Comparasi 86 11,22A Comparasi 90 10,32A
Berdasarkan pada tabel di atas nilai arus mengalami penurunan pada saat
tegangan di naikkan. Penurunan arus listrik yang terjadi ketika tegangan listrik di
naikkan sekitar 2.6%.
4.5. Pengaplikasian Pada PLTMH Bintang Asih
Pengaplikasian ini bertujuan untuk membantu kinerja PLTMH Bintang
Asih dan bersifat membantu operator pada saat pembangkit bekerja (hidup).
Dengan adanya sistem penyeimbang beban ini di harapkan pembangkit akan tetap
beroprasi walaupun beban berubah-ubah.
Tabel 4.5 Sistem Comparison PLC Saat Bekerja
Jumlah Lampu COM Pada Comparasi Beban
22 Comparasi 87 9,60 Ampere 21 Comparasi 83 9,08 Ampere 20 Comparasi 79 8,88 Ampere 19 Comparasi 75 8,58 Ampere 18 Comparasi 71 8,18 Ampere 17 Comparasi 67 7,70 Ampere 16 Comparasi 63 7,27 Ampere 15 Comparasi 59 6,80 Ampere 14 Comparasi 55 6,36 Ampere 13 Comparasi 51 5,92 Ampere 12 Comparasi 47 5,48 Ampere 11 Comparasi 43 5,03 Ampere 10 Comparasi 39 4,58 Ampere 9 Comparasi 35 4,12 Ampere 8 Comparasi 31 3,67 Ampere
Jumlah Lampu COM Pada Comparasi Beban 7 Comparasi 27 3,22 Ampere 6 Comparasi 23 2,77 Ampere 5 Comparasi 19 2,31 Ampere 4 Comparasi 15 1,85 Ampere 3 Comparasi 10 1,40 Ampere 2 Comparasi 6 0,94 Ampere 1 Comparasi 2 0,49 Ampere
Berdasarkan Tabel 4.5 menjelaskan bagaimana sistem comparasi PLC
bekerja pada saat perpindahan penggunaan daya listrik dari beban komplemen ke
beban konsumen. Beban komplemen akan mati atau mengalami penurunan
pemakaian daya listrik di karenakan pemakaian pada beban utama. Penurunan daya
yang di gunakan pada beban komplemen bervariasi sesuai dengan pemakaian pada
beban utama.
Gambar 4.4 Kenaikan Beban Pada Beban Komplemen
0,49A0,94A 1,40A1,85A 2,31A2,77A 3,22A3,67A 4,12A4,58A 5,03A5,48A 5,92A6,36A 6,80A7,27A 7,70A8,18A 8,58A8,88A 9,08A9,60A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Grafik Kenaikan Beban Pada Beban Konsumen
Gambar 4.5 Penurunan Beban Pada Beban Komplemen
Berdasarkan grafik pada gambar 4.4 dan grafik gambar 4.5 di atas energi
listrik yang di hasilkan oleh generator pertama-tama akan di alirkan ke beban
komplemen. Beban komplemen atau beban penyeimbang adalah suatu sistem yang
berfungsi sebagai regulator tegangan. Ketika beban utama di hidupkan maka beban
komplemen berupa lampu pijar akan mati. Jumlah lampu pijar yang mati sesuai
dengan nilai arus dari pemakaian pada beban utama. Maka dengan kata lain daya
keluaran dari generator akan stabil meskipun terjadi perubahan daya pada beban
utama. 9,60a 9,08a 8,88a 8,58a 8,18a 7,70a 7,27a 6,80a 6,36a 5,92a 5,48a 5,03a 4,58a 4,12a 3,67a 3,22a 2,77a 2,31a 1,85a 1,40a 0,94a 0,49a 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Grafik Penurunan Beban Pada Beban Komplemen
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil perancangan dan pengujian dapat di ambil beberapa kesimpulan, di antaranya:
1. Dalam perancangan sistem kontrol penstabil tegangan yang bekerja secara
otomatis menggunakan PLC TM221ME16R dengan memanfaatkan analog
input yang terdapat pada PLC. Penggunaan analog input dikarenakan analog input menggunakan prinsip rentang suatu nilai. Penggunaan sensor tegangan di gunakan untuk mendapatkan nilai daya yang di hasilkan oleh
generator dan penggunaan sensor arus di gunakan untuk mendapatkan nilai
perbandingan beban pada beban komplemen ke beban konsumen.
2. Output PLC pada sistem komparasi di setting dengan waktu 1 detik untuk
beban komplemen berupa lampu pijar dan 15 menit untuk beban
komplemen berupa heater sehingga beban komplemen dapat berperan aktif
untuk menjaga kestabilan tegangan pada generator walaupun beban
berubah-ubah dari beban komplemen ke beban konsumen.
3. Pada saat terjadi perubahan tegangan under voltage dengan nilai tegangan
190 Volt daya yang di hasilkan oleh generator maka saluran listrik ke beban
konsumen akan padam dan ketika tegangan mengalami over voltage dengan
nilai tegangan 250 Volt akibat dari perubahan daya yang di hasilkan oleh
generator dan penggunaan pada beban utama maka heater otomatis akan
tegangan yang di hasilkan oleh generator sampai pada nilai tegangan normal
220 Volt.
5.2. Saran
Dari hasil perancangan dan pengujian dapat di ambil beberapa saran, di antaranya: 1. Perlu adanya kegiatan sosialisai kepada masyarakat dan kepada kegiatan
pengabdian masyarakat untuk perawatan alat-alat pengontrollan penstabil
tegangan menggunakan PLC agar alat-alat tersebut dapat bertahan lama dan
dapat di gunakan secara terus menerus.
2. Demi menjaga ketersediaan pasokan air yang cukup untuk pembangkit
listrik tenaga mikrohidro hendaklah para warga desa menjaga ekosistem
DAFTAR PUSTAKA
[1] S. & F. Rahayuningtyas, “Sistem Pengaturan Beban Pada Mikrohidro Sebagai Energi Listrik Pedesaan,” pp. 13–20, 2012.
[2] D. I. D. Terpencil, D. I. Sumatera, V. On, and S. Utara, “( Implementation Of Renewable Energy Utilization Policies In Fulfillment Of Electricity Needs At Isolated,” pp. 61–76, 2017.
[3] Slamet, “Pengendali Beban Elektronik Tiga Fasa Menggunakan Mikro Kontroler Pada Pembangkit Listrik Mikro Hidro (PLTMH),” Ketenagalistrikan Dan Energi Terbarukan, vol. 11, no. 1, pp. 67–80, 2012. [4] E. Nw, “Perencanaan Optimal Sistem Kontrol AVR ( Automatic Voltage
Regulator ) Untuk Memperbaiki Kestabilan Tegangan Dengan Menggunakan Algoritma Genetik,” pp. 1–11.
[5] K. K. Frekuensi, “Stabilisasi frekuensi dengan metoda histerisis,” vol. 2, no. 2, pp. 114–120, 2016.
[6] M. Effendy, “Sensor tegangan berfungsi untuk mendeteksi perubahan tegangan generator pada saat terjadi perubahan beban konsumen . Keluaran dari rangkaian berupa tegangan DC .,” vol. 8, no. September, pp. 154–162, 2012.
[7] D. Wifi, J. E. T. Pioh, L. S. Patras, and I. F. Lisi, “Pengendalian Motor Listrik Dari Jarak Jauh Dengan Menggunakan Software Zelio Soft 2,” vol. 5, no. 2, 2016.
[8] T. Anggraini, “Pengendalian Beban Generator Otomatis Berbasis PLC dan SCADA dengan Mempertimbangkan Arus pada Konsumen,” Padang, 2015.
[9] N. U. Blum, R. Sryantoro Wakeling, and T. S. Schmidt, “Rural electrification through village grids - Assessing the cost competitiveness of isolated renewable energy technologies in Indonesia,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 22, pp. 482–496, 2013.
[10] M. Hanmandlu and H. Goyal, “Proposing a new advanced control technique for micro hydro power plants,” Int. J. Electr. Power Energy Syst., vol. 30, no. 4, pp. 272–282, 2008.
[11] M. H. Hasan, T. M. I. Mahlia, and H. Nur, “A review on energy scenario and sustainable energy in Indonesia,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 16, no. 4, pp. 2316–2328, 2012.
[12] A. Sugiyono, “Pemberdayaan ekonomi masyarakat melalui pengembangan desa mandiri energi di Kabupaten Lampung Selatan,” J. Qual., vol. II, no. 8, pp. 50–58, 2012.
[13] A. H. Elbatran, O. B. Yaakob, Y. M. Ahmed, and H. M. Shabara, “Operation , performance and economic analysis of low head micro-hydropower turbines for rural and remote areas : A review,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 43, pp. 40–50, 2015.
[14] O. Paish, “Micro-hydropower : status and prospects,” Proc. Inst. Mech. Eng., vol. 216, no. May 2001, pp. 31–40, 2002.
[15] J. A. Laghari, H. Mokhlis, A. H. A. Bakar, and H. Mohammad, “A comprehensive overview of new designs in the hydraulic, electrical equipments and controllers of mini hydro power plants making it cost effective technology,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 20, pp. 279–293, 2013.
[16] A. Strupczewski, “Accident risks in nuclear-power plants,” Appl. Energy, vol. 75, no. 1–2, pp. 79–86, 2003.
[17] K. Kusakana, “A survey of innovative technologies increasing the viability of micro-hydropower as a cost effective rural electrification option in South Africa,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 37, pp. 370–379, 2014.
[18] Waluyo, Soenarjo, and Akbar, “Perhitungan susut daya pada sistem distribusi tegangan menengah saluran udara dan kabel,” J. Sains dan Teknol. EMAS, vol. 17, no. 3, 2007.
[19] M. Kabalan, D. Tamir, and P. Singh, “Electrical load controller for rural micro-hydroelectric systems using a programmable logic controller,” 2015 IEEE Canada Int. Humanit. Technol. Conf., pp. 1–4, 2015.
[20] H. D. Ibrahim, N. M. Thaib, and L. M. A. Wahid, “Indonesian Energy Scenario to 2050 : Projection of Consumption , Supply Options and Primary Energy Mix Scenarios,” A Jt. Symp. Energy links between Russ. East Asia Dev. Strateg. XXI century, p. 12, 2010.
[21] A. Date and A. Akbarzadeh, “Design and cost analysis of low head simple reaction hydro turbine for remote area power supply,” Renew. Energy, vol. 34, no. 2, pp. 409–415, 2009.
LAMPIRAN
Gambar pengujian penyearah tegangan AC mejadi tegangan DC
Gambar pengujian pengecasan baterai
Gambar pengujian mengunakan lampu pijar
PERANCANGAN SISTEM KONTROL PENSTABIL TEGANGAN MENGGUNAKAN PLC M221
PADA PLTMH BINTANG ASIH
Eko Saputro1, Rimbawati, S.T, M.T2, Cholish, S.T, M.T3 1Mahasiswa dan 2,3Dosen Fakultas Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara (UMSU) Jl. Kapten Mukhtar Basri No.3 Medan, Sumatera Utara
Hompage : www.umsu.ac.id
Email : saputraeko808@gmail.com
ABSTRAK
Pada pembangkit listrik tenaga mikrohidro kestabilan tegangan merupakan faktor penting yang harus diperhatikan. Penelitian ini melakukan perancangan alat penstabil tegangan menggunakan
Programmable Logic Controller (PLC) TM221ME16R dengan sistem komparasi. Beban
komplemen yang digunakan berupa lampu pijar dan heater. Beban komplemen berfungsi sebagai penstabil tegangan apabila beban konsumen berubah-ubah sehingga tidak mempengaruhi tegangan dan frekuensi dengan mempertahankan nilai arus yang telah ditentukan. Penggunaan sensor arus bertujuan untuk mendapatkan atau mendeteksi perubahan arus pada beban konsumen dan mengalihkannya ke beban komplemen. Penggunaan sensor tegangan digunakan untuk mendeteksi terjadinya drop tegangan 190 Volt atau tegangan berlebih 250 Volt. pada saat terjadinya drop tegangan 190 Volt maka penggunaan daya pada beban konsumen dialihkan sepenuhnya ke beban komplemen untuk menaikkan tegangan yang dihasilkan generator menjadi 220 Volt dan ketika terjadinya tegangan berlebih 250 Volt pada generator maka heater akan hidup selama 15 menit untuk menurunkan tegangan menjadi tegangan normal dengan nilai 220 Volt.
Kata Kunci: Penstabil Tegangan, PLTMH, PLC TM221ME16R, Beban Komplemen, Sensor Arus, Sensor Tegangan.
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Sebagian besar penduduk Indonesia bertempat tinggal di pedesaan. Kawasan pedesaan memiliki ciri-ciri antara lain: tingginya tingkat kemiskinan, rendahnya kualitas lingkungan pemukiman, serta tidak
adanya fasilitas penerangan yang memadai [1]. Wilayah Deli Serdang berada pada ketinggian 0 s/d 400m dpl yang menyebabkan banyak desa-desa yang terletak di ketinggian 300 s/d 350m dpl. Hal ini berdampak pada penyediaan energi listrik on
grid tidak dapat mensuplai kebutuhan
penduduk [2]. Desa Rumah Sumbul dusun Bintang Asih kecamatan Tiga Juhar
merupakan salah satu desa yang tidak dapat di layani oleh energi listrik on grid karena sulitnya akses ke desa tersebut. Pada pembangkit listrik tenaga mikrohidro, perubahan beban akan berakibat langsung pada generator. Jika torsi turbin tidak di ubah saat terjadi perubahan beban, maka frekuensi dan tegangan listrik yang di hasilkan akan berubah yang dapat mengakibatkan kerusakan baik pada generator maupun di sisi beban [3]. Ketidakstabilan tegangan akan menyebabkan ketidakstabilan sistem secara keseluruhan, terutama untuk kualitas daya dari pembangkit ke konsumen [4]. Alat penstabil tegangan sistem governor jika di gunakan membutuhkan biaya yang mahal dan perawatan yang berat, membuat penggunaannya di pembangkit tenaga mikrohidro tidak ekonomis [5]. Alat penstabil tegangan yang di gunakan secara manual tidak efektif untuk di pakai maka di pasanglah sebuah peralatan penstabil tegangan secara otomatis [6]. Sistem otomasi yang canggih semakin mengembangkan kemampuannya terutama pada bidang sistem pengontrollan. Sistem otomasi tersebut memungkinkan pengguna untuk melakukan pekerjaan sehari-hari dengan mudah, yang sebelumnya tidak mampu di lakukan sendiri tanpa bantuan orang lain [7]. PLC beroperasi pada frekuensi tinggi untuk meminimalkan kerugian yang terjadi akibat arus harmonik. Harmonik dapat merusak peralatan listrik dan kualitas daya [8].
II. LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Relevan
Indonesia memiliki potensi alam yang sangat luas baik dalam sumber daya alam hasil bumi maupun yang masih berpotensi untuk diolah dan dikembangkan. Potensi energi listrik banyak tersebar di Indonesia dan perlu digalakkan terutama untuk daerah terpencil dan pedesaan yang jauh dari jaringan on grid [9]. Mengingat kapasitas dan jaringannya yang belum melingkupi seluruh daerah, sedangkan peningkatan kebutuhan masyarakat terhadap listrik kian bertambah dari waktu tahun ke tahun maka diharapkan terus diadakannya suatu pengembangan yang tiada henti untuk penggalian sumber energi baru demi kesejahteraan yang merata di setiap tempat [10].
Di suatu sisi yang lain, dimana kenaikan harga BBM juga telah mengurangi daya beli konsumen terutama masyarakat pedesaan dan masyarakat terpencil sehingga menyebabkan masalah-masalah baru yang dapat menurunkan tingkat ekonomi masyarakat desa [11]. Diharapkan dengan adanya peningkatan dan pengembangan dari pembangkit tenaga listrik dapat meringankan dan menjadikan masyarakat desa terpencil yang mandiri [12].
Pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH) adalah pembangkit listrik berskala kecil kurang dari 200 kW, yang memanfaatkan tenaga air sebagai sumber penghasil energi [13]. Mikrohidro termasuk sumber energi yang terbarukan dan layak disebut clean energy karena ramah lingkungan [14]. Dari segi teknologi, mikrohidro dipilih karena konstruksinya sederhana, mudah dioperasikan, serta mudah dalam perawatan dan penyediaan suku cadang. Secara ekonomi mikrohidro adalah pilihan energi yang dapat di andalkan karena biaya operasi dan perawatannya relatif murah, sedangkan biaya investasinya cukup bersaing dengan pembangkit listrik lainnya [15]. Dari sudut pandang sosial mikrohidro lebih diterima oleh masyarakat luas dan memiliki beberapa keunggulan, seperti pengurangan ketergantungan pada sumber bahan bakar fosil dan pengurangan emisi karbon ke atmosfer [16]. Mikrohidro biasa dibuat dalam skala desa di daerah-daerah terpencil yang belum mendapat jaringan listrik on grid. Tenaga air yang di gunakan dapat berupa aliran air pada sistem irigasi, sungai yang dibendung atau air terjun [17].
Jaringan distribusi tenaga listrik merupakan bagian dari sistem tenaga listrik yang berhubungan langsung dengan konsumen. Bagian ini sangat menunjang penyaluran tenaga listrik ke konsumen, untuk itu diperlukan pengoperasiaan dan pemeliharaan jaringan distribusi tenaga listrik yang memadai. Pada penyaluran tenaga listrik, kehandalan jaringan distribusi harus benar-benar diperhatikan, karena dalam jaringan distribusi sangatlah besar kemungkinan terjadinya jatuh tegangan dan susut daya pada kawat penghantar serta susut daya yang terjadi pada transformator distribusi [18].
Mikrohidro setidaknya harus memiliki beban komplemen sebelum sampai pada beban konsumen yang berfungsi untuk menjaga putaran generator agar tetap konstan
walaupun beban berubah-ubah dari beban komplemen ke beban konsumen [19].
Mikrohidro ramah terhadap lingkungan karena tidak menghasilkan polusi udara atau limbah lainnya dan tidak merusak ekosistem sungai. Penyediaan listrik menggunakan mikrohidro akan mengurangi pemakaian bahan bakar fosil untuk penerangan dan kegiatan rumah tangga lainnya [20]. Selain dari pada itu manfaat langsung yang dirasakan oleh masyarakat dari sumber daya air diharapkan dapat mendorong masyarakat memelihara daerah tangkapan air demi menjamin pasokan air bagi kelangsungan operasi mikrohidro [21].
2.2 Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro
PLTMH adalah suatu pembangkit listrik skala kecil yang menggunakan tenaga air dibawah kapasitas 200 kW yang berasal dari saluran irigasi, sungai atau air terjun alam dengan cara memanfaatkan tinggi terjun dan debit air.
2.3 Programmable Logic Controller
Programmable Logic Controllers
(PLC) adalah komputer elektronik yang
mudah digunakan yang memiliki fungsi kendali untuk berbagai tipe dan tingkat kesulitan yang beraneka ragam. PLC ini dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sequensial dalam suatu sistem kontrol. Selain dapat diprogram, alat ini juga dapat dikendalikan, dan dioperasikan oleh orang yang tidak memiliki pengetahuan di bidang pengoperasian komputer secara khusus. PLC ini memiliki bahasa pemrograman yang mudah dipahami dan dapat dioperasikan bila program yang telah dibuat dengan menggunakan software yang sesuai dengan jenis PLC yang digunakan.
PLC modicon TM221ME16R memiliki kapasitas 16 I/O terdiri dari 8 input dan 8 output, dengan tegangan masukan 24 VDC berada dalam kontak analog input, memiliki port untuk Ethernet dengan posisi terminal dan LED indikator yang tersebar dibagian depan. Bentuk fisik dari PLC modicon TM221ME16R dapat dilihat pada gambar 2.11 dibawah ini.
Gambar 2.3 Bentuk fisik PLC modicon TM221ME16R
Gambar 2.3.1 Komponen Pengontrol Pada PLC
2.4 Ekspansi TM3DQ16R/G
Modul ekspansi TM3DQ16R/G merupakan ekspansi untuk digital output, untuk digital output tersedia hanya 8 output dan 16 output. Digital output digunakan untuk kontrol on-off yang mengenali logika 0 dan 1. Ekspansi TM3DQ16R/G dapat dilihat pada gambar 2.16 dibawah ini.
Gambar 2.4 Bentuk Fisik dan Bagian-bagian TM3DQ16R/G
2.5 Perangkat Lunak
Dalam tugas akhir ini, perangkat lunak yang akan digunakan antara lain adalah
SoMachine Basic yang digunakan untuk
membuat program ladder pada PLC.
2.6 SoMachine Basic
SoMachine Basic merupakan
perangkat lunak PLC yang digunakan untuk mengkonfigurasi, dan mengkomunikasikan seluruh alat yang tersambung dalam jaringan perangkat lunak tersebut termasuk logika dan kontrol yang terkait dengan fungsi otomatisasi. SoMachine Basic mempunyai fungsi-fungsi untuk memudahkan pengguna dalam menggunakannya serta dapat menghemat waktu pembuatan.
2.7 Current Transducer (CT)
Current Transducer (CT)
merupakan peralatan yang berfungsi untuk membaca nilai arus pada beban. Nilai arus tersebut digunakan sebagai nilai referensi untuk melakukan perbandingan antara beban yang digunakan pada beban konsumen dan beban komplemen. Dikarenakan PLC menggunakan analog input maka PLC hanya membaca sinyal-sinyal masukan yang dihasilkan oleh sensor-sensor tersebut sehingga PLC dapat menjalankan program sesuai dengan setpoint yang telah ditentukan.
Current Transducer (CT) dapat dilihat pada
gambar 2.16 dibawah ini.
Gambar 2.7 Current Transducer
2.8 Perancangan Sistem Comparasi PLC TM221ME16R
Penggunaan PLC TM221ME16R adalah untuk pengaturan besar tegangan masuk ke beban komplemen dan beban konsumen. Salah satu metode pengaturan besar tegangan masuk ke beban komplemen
adalah dengan menggunakan metode perbandingan antara tegangan generator dengan suatu besaran referensi. Besar tegangan generator akan disampling kemudian dibandingkan dengan suatu besaran referensi. Hasil dari perbandingan ini berupa sinyal yang akan menentukan sudut penyalaan saklar elektronik otomatis yaitu
relay. Alasan penggunaan relay sebagai
saklar otomatis karena digunakan sebagai kontrol di tegangan VDC sesuai dengan PLC. Beban komplemen terdiri dari beban resistif murni yang besarnya konstan. Sehingga untuk mengatur besar beban komplemen dapat di lakukan dengan mengatur tegangan masuk ke beban komplemen.